Учебно-методический комплекс по курсу «Методика преподавания физики» для студентов 3 курса

Физическая система — объект физический исследований, такое множество взаимосвязанных элементов, отделённых от окружающей среды, что взаимодействует с ней, как целое. При этом под элементами следует понимать физические тела или другие физические системы. Взаимодействие физической системы с окружением, а также связь между отдельными составляющими физической системы реализуется с помощью фундаментальных физических взаимодействий ( гравитация, электромагнитное взаимодействие, сильное взаимодействие, слабое взаимодействие), или взаимодействий, которые сводятся к фундаментальным ( трение, упругость, вес и др.). Выделение конкретной физической системы из окружения зависит от конкретных целей и задач исследований.
Примерами физических систем являются: атом, атомное ядро, галактика, идеальный газ, колебательный контур, математический маятник, Солнечная система, твердое тело, и т. д.
Системно-деятельностный подход – это метод, который при грамотном си- стематическом использовании позволяет развить интерес школьников как к пред- мету, так и к самому процессу обучения, при этом каждый ученик является не пассивным объектом обучения, а активным субъектом образовательного процесса. В результате обучающиеся будут готовы к саморазвитию и личностному само- определению, будет сформирована их мотивация к обучению и целенаправленной познавательной деятельности.
Системный подход предполагает технологию обучения, включающую процедуру использования блоков учебных модулей по алгоритму, посредством связей между ключевыми понятиями.
Работа по алгоритму содержит многообразие методов консультирования, отбора и оформления информации, самооценки. При этом взаимодействие педагога и обучаемого осуществляется на паритетной основе, опосредовано решением учебной задачи и объективным анализом явлений.
В этом случае, системный подход в обучении формирует у будущего специалиста способность на творческом уровне принимать оптимальные решения в ситуации неопределенности.
В учебниках для вузов, где физика является основным предметом, отражена объективная связь природных явлений с процессами мышления, поскольку мышление протекает в различных формах (понятиях, категориях и теориях), в которых закреплен и обобщен познавательный и социально­исторический опыт человечества, отражены общие требования к усвоению знаний о явлениях, величинах, законах, теориях, приборах, опытах и технологических процессах.
Сущность смысла связи физических понятий, законов и следствий фундаментальных теорий открывается в субъект-субъектных отношениях педагог-студент и подтверждается тем фактом, что эти отношения синтезируют коллективный опыт, пополняемый достоянием культуры научной школы. Познание законов составляет задачу науки [1].

Рис. 1. Модель технологии систематизации и обобщения знаний учащихся по физике


Модель технологии систематизации и обобщения знаний студентов по физике представлена на рис 1. Она отражает совокупность знаний профессионального образования, рекомендуемых в исследованиях О.Н. Голубевой, А.Д. Суханова, И.А. Мамаевой, др. и представляет вектор познавательной деятельности обучаемых.
В этом случае процесс систематизации и обобщения знаний студентов по физике предполагает совокупность познавательных компонентов от «Модели науки физики» до реализации «Автоматизированной системы тестов» с систематическим контролем знаний и решением вопросов подготовки студентов на уровне статуса специалиста (см. рис 1).
В учебном процессе задействованы все формы обучения студентов: лекции, семинары, лабораторный практикум, рефераты, коллоквиумы, тестирование и самостоятельная работа, обсуждение проблемных вопросов с преподавателями в рамках индивидуальных занятий.
Под компетентностью понимают способности человека реализовать свои замыслы в условиях многофакторного информационного и коммуникационного процесса.
Решение задачи лежат через фундаментальное образование, формирующее нормы и потребности с учетом способности специалиста [2, С.12].
Модульный принцип обучения на основе системы понятий предполагает следующий алгоритм действий педагога: научно-методический анализ учебного содержания предмета, формирование системы целей образования и развития личности; проектирование технологической структуры изучения теорий, направление деятельности студентов по выполнению учебного физического эксперимента и решению физических задач.
Модульное обучение - это инновационный вид обучения, основанный на деятельностности обучаемого с учетом его сознательности (определением про­граммы обучения и собственного пути совершенства).
Структурирование учебного материала курса физики по модульному принципу обеспечивает ориентиры для мыслительной деятельности, логику обучения, последовательность и системность знаний студентов, расширение их спектра знаний в теории и практике. Путем языка понятий, моделей и структуры теорий организуются знания (Зорина Л.Я.) и активизируется процесс познания (Жан Пиаже) [3, С.24].
Структурный анализ понятийного аппарата физики основан на современ­ном положении о равнозначности методов системного анализа и синтеза компонентов учебного процесса, а также на исследовании логических схем представления учебного материала в курсах физики для высших учебных заведений, где синтез осуществляет ограничение числа элементов системы.
Причем процедура «обобщение» рассматривается как переход от конкретного эмпирического знания к абстрактной форме знания, позволяющая различать физический объект и его модель, постулаты и законы, рассматривать явления в развитии, в системе, во взаимосвязи.
Нами применяются методические приемы изложения физики использующие, в частности, связной граф, составленный из триад физических понятий, которые повышают уровень системности знаний студентов.
Систематизированные знания позволяют человеку быстрее осваивать новые ситуации, планировать свои действия, контролировать ход деятельности и оценивать их результаты. Систематизация как деятельность способствует превращению знаний в действенный аппарат мышления.
Систематизация характеризует мыслительные процессы и выступает как мыслительная операция наряду с другими операциями (сравнением, анализом, синтезом, абстрагированием, конкретизацией).
Методическая система обучения физике студентов втуза курса» представлена Таблицей 1.

Методика систематизации и обобщения знаний студентов втузов разработана на основе «Структурно-логической схемы курса физики» (схемы 1-3).




Структурно-логическая схема курса физики для наглядности представлена понятийным аппаратом трех секторов, содержащих по 40 понятий.
Авторы использовали положения методических систем применимых к профессионально направленному обучению физике в техническом вузе (рассмотренные в исследованиях А.Н. Лаврениной [4], И. А. Мамаевой, А. А. Червовой и др.), которые включают формирование системы физических знаний на уровне понятий, законов, идей физической картины мира, основанных на обобщении знаний обучаемых с использованием структурно-логических схем.
В данном контексте «системность» знаний означает понимание логики дисциплины, идей и закономерностей, умение располагать изучаемый материал в определенной последовательности, соотносить одни факты, понятия и правила с другими.
Структурно-логическая схема представляет собой логическую структуру, которая содержит систему структурных элементов (учебных модулей), составляющих единое целое на основе причинно-следственных связей. Учебный модуль - понятие, используемое в нашей работе, содержит в себе все компоненты методической системы (целевой, содержательный, процессуальный, диагностический).
Обучение студентов во втузе рассматривается как андрагогический обра­зовательный процесс - обучения взрослых (исследования М.Т. Громковой [2], Э.Ф. Зеера, С.И. Змеева и др.).
Оформлением в модуль части содержания образования обеспечивается накопление в сознании студентов приращения потребностей (выращиваются цели), внутренних норм (усваивается новая информация), способностей (осваивается метод как способ деятельности).
В итоге систематизирован понятийный аппарат дисциплины «Физика» с использованием ключевых понятий физических теорий, причем систематизация служит способом организации элементов и определения связей системы.
Применение системного подхода к изучению базовых логических моделей физических теорий обеспечивает повышение качества знаний (объем, усвоение, запоминание) студентов и уровень мотивации их учебной деятельности.